農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及創(chuàng)新發(fā)展策略探討

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摘要：農(nóng)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域，對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)國內(nèi)外技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)領(lǐng)域關(guān)鍵應(yīng)用環(huán)節(jié)深入分析，提出農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)未來技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展重點(diǎn)是信息感知與識別技術(shù)，自組織網(wǎng)絡(luò)部署與信息傳輸技術(shù)，安全監(jiān)督與服務(wù)質(zhì)量保障技術(shù)等。建議加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)規(guī)范研究，加強(qiáng)技術(shù)集成平臺建設(shè)，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用布局優(yōu)化政策環(huán)境，為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展提供決策參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)；創(chuàng)新發(fā)展

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是應(yīng)用射頻識別等技術(shù)設(shè)備，將農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中動植物生命體，生產(chǎn)工具等物理部件與互聯(lián)網(wǎng)連接，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)對象智能化識別定位監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)。農(nóng)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)受到世界各國的關(guān)注。在國家四步同化發(fā)展戰(zhàn)略背景下，推進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展對促進(jìn)農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)具有重大意義。農(nóng)業(yè)部及地方政府在京津滬等地開展系列農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示范工程，在設(shè)施種植，大田作物，農(nóng)機(jī)監(jiān)控等領(lǐng)域初步形成農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)軟硬件產(chǎn)品，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。

一、國外農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用推廣，關(guān)于技術(shù)研發(fā)等方面研究形成系統(tǒng)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用體系[1]。美國成為農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用引領(lǐng)者，全程全網(wǎng)化精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)模式基本形成，雜草自動識別技術(shù)等開始規(guī)模化應(yīng)用。美國農(nóng)業(yè)裝備使用GPS系統(tǒng)，RTK等高新技術(shù)，使大型智能農(nóng)業(yè)機(jī)械可以精密播種。高新技術(shù)的應(yīng)用推動了農(nóng)機(jī)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，美國已有15%的農(nóng)戶使用裝農(nóng)機(jī)GPS的機(jī)械設(shè)備，美國農(nóng)場利用檢測設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測農(nóng)場中害蟲密度，超過警戒密度時(shí)通過農(nóng)田中的裝置噴灑信息素，利用傳感器探測地形，將數(shù)據(jù)發(fā)到服務(wù)器上，設(shè)計(jì)特定地塊灌溉實(shí)施方案，節(jié)省了大量水資源。利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)了解農(nóng)場土壤結(jié)構(gòu)，灌溉施肥，病蟲害情況。農(nóng)場投產(chǎn)預(yù)算，可以預(yù)測收成與庫存管理，提高農(nóng)場科學(xué)化管理水平。日本目前集中于精確農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)與機(jī)械研究，實(shí)現(xiàn)田間病蟲害防控，日本開發(fā)了農(nóng)田作物測繪系統(tǒng)，依據(jù)GPS提供位置信息拍攝作物生長圖像，電腦可知作物詳細(xì)情況。

二、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中存在的問題

物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的拓展，根據(jù)協(xié)議授權(quán)使得人機(jī)物信息互聯(lián)通，幫助人類精細(xì)動態(tài)方式管控農(nóng)業(yè)中各種要素，提升人類對農(nóng)業(yè)動植物生命本質(zhì)的認(rèn)知能力。由于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展處于初級階段，在應(yīng)用中存在許多不足，目前農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用存在的問題主要包括傳感器，RFID，信息傳輸?shù)确矫妗鞲衅魇寝r(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)前端部件，當(dāng)前農(nóng)業(yè)方面應(yīng)用廣泛的傳感器有生物、微電與物性傳感器。物性傳感器是通過傳感器敏感性物理變化實(shí)現(xiàn)信號轉(zhuǎn)換，生物傳感器是通過生物敏感元件根據(jù)對外界反應(yīng)傳遞信息；微機(jī)電傳感器是新一代研發(fā)技術(shù)體現(xiàn)，具有功耗低，可靠性高等優(yōu)異特點(diǎn)[2]。研制新型低功耗植物信息傳感器是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展急需解決的問題，國內(nèi)外利用高光譜等檢測方法開展相關(guān)研究。浙大、國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)中心等科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行大量探索工作，傳感器作物環(huán)境信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù)平臺供實(shí)時(shí)監(jiān)測，但信息傳輸?shù)确矫嫒狈y(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，終端產(chǎn)品成本高，影響物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用推廣。

三、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)未來發(fā)展對策

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用關(guān)鍵環(huán)節(jié)包括育種信息化，農(nóng)業(yè)資源監(jiān)控，大田精準(zhǔn)作業(yè)，農(nóng)業(yè)質(zhì)量安全追溯等。針對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用中的問題，未來農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)是農(nóng)作物生命，水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境等物聯(lián)網(wǎng)信息感知與識別技術(shù)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)全維度空間部署與拓?fù)浼軜?gòu)等自組織網(wǎng)絡(luò)部署與信息傳輸技術(shù)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)多源信息融合與面向特定領(lǐng)域云計(jì)算技術(shù)等。中國農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展要保障農(nóng)產(chǎn)品有效供給與農(nóng)民增收為目標(biāo)，以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略產(chǎn)品研發(fā)為突破口，強(qiáng)化應(yīng)用為導(dǎo)向的自主創(chuàng)新，需要通過加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)規(guī)范研究，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成平臺建設(shè)，優(yōu)化完善政策環(huán)境等措施促進(jìn)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展。由于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展具有區(qū)域性等特點(diǎn)，圍繞低成本等目標(biāo)，研究物聯(lián)統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范，包括自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)范，統(tǒng)一服務(wù)網(wǎng)絡(luò)接入規(guī)范，傳感器節(jié)點(diǎn)地址標(biāo)識方法，物聯(lián)網(wǎng)跨層數(shù)據(jù)訪問等。圍繞應(yīng)用產(chǎn)業(yè)急需，重點(diǎn)突破感知數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)業(yè)信息處理等共性關(guān)鍵技術(shù)，開展農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測，農(nóng)產(chǎn)品與食品質(zhì)量安全管理等領(lǐng)域的系統(tǒng)集成及環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)設(shè)備研發(fā)。研究農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)集成標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)與移動通信等技術(shù)融合發(fā)展。以構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)檢空高效智能服務(wù)環(huán)境為指導(dǎo)，基于終端簇模式研究農(nóng)業(yè)資源環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點(diǎn)部署模型。農(nóng)業(yè)信息遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)報(bào)送網(wǎng)關(guān)，農(nóng)業(yè)智能決策系統(tǒng)等，構(gòu)建規(guī)模可擴(kuò)展，網(wǎng)間可互聯(lián)的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)集成平臺。規(guī)范物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品市場準(zhǔn)入技術(shù)門檻，依托科研機(jī)構(gòu)建立物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品技術(shù)檢測中心，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行準(zhǔn)確性，環(huán)境適應(yīng)性等指標(biāo)權(quán)威檢測，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)備監(jiān)管，確保技術(shù)設(shè)備安全運(yùn)行。養(yǎng)殖業(yè)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)需求大，設(shè)施農(nóng)業(yè)需求大，產(chǎn)品附加值高，收益好的規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖，設(shè)施農(nóng)業(yè)等產(chǎn)業(yè)，建議建立物聯(lián)網(wǎng)區(qū)試工程專項(xiàng)，圍繞龍頭企業(yè)，種養(yǎng)大戶等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體應(yīng)用需求，在優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)全程示范應(yīng)用，在試點(diǎn)區(qū)域基礎(chǔ)上擴(kuò)大設(shè)施規(guī)模。

四、結(jié)語

中國目前處于新型工業(yè)化，城鎮(zhèn)化同步發(fā)展時(shí)期，信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展等方面發(fā)揮重要作用。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)重要組成，進(jìn)入應(yīng)用發(fā)展階段。通過農(nóng)業(yè)系統(tǒng)部署有感知能力的各種信息感知設(shè)備，以精細(xì)方式管理農(nóng)業(yè)各要素系統(tǒng)，提升對植物生命本質(zhì)的認(rèn)知能力。

參考文獻(xiàn)

[1]張凡榮.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新發(fā)展策略[J].科技資訊,2020(10):78.

[2]李瑾,郭美榮,高亮亮.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用及創(chuàng)新發(fā)展策略[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2015,31(S2):200-209.

作者：陸曉東 單位：徽商職業(yè)學(xué)院